Реферат: Термосорбционный масс-спектрометр

Термосорбционный масс-спектрометр .

          Анализ остаточных газов,присутствующих в вакуумных камерах, основанный на различиях в их теплотахадсорбции, называется термосорбционной  масс-спектрометрией  .

          Для проведения анализа в камеру сисследуемым газом, имеющую обычный манометрический преобразователь,необходимо поместить прогреваемую прямым пропусканием электрического токавольфрамовую нить, которая перед началом работы обезгаживается прогревом до2500 К. После охлаждения на поверхности нити адсорбируются молекулы остаточныхгазов. Степень покрытия поверхности молекулами остаточных газов при <img src="/cache/referats/12520/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025"> можно рассчитать поформуле

<img src="/cache/referats/12520/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026"> (1),

где<img src="/cache/referats/12520/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027"> – парциальное давление<img src="/cache/referats/12520/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1028"> – газа; <img src="/cache/referats/12520/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1029"> – время установленияадсорбционного равновесия ;

<img src="/cache/referats/12520/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1030"> ; <img src="/cache/referats/12520/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1031"> ;

<img src="/cache/referats/12520/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1032">

среднеевремя нахождения молекулы в адсорбционном состояние  ; <img src="/cache/referats/12520/image018.gif" v:shapes="_x0000_i1033"> – теплота адсорбции <img src="/cache/referats/12520/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1034"> – газа .

          Время <img src="/cache/referats/12520/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1035"> выбирают достаточнымдля того, чтобы экспонентой в выражение   ( 1 )можно было пренебречь .

          Минимально необходимое времяопределяют экспериментально. При увеличение <img src="/cache/referats/12520/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1036"> выходной сигналсначала линейно возрастает, а затем при <img src="/cache/referats/12520/image022.gif" v:shapes="_x0000_i1037"> : <img src="/cache/referats/12520/image024.gif" v:shapes="_x0000_i1038"> .

          При нагревании нити происходитдесорбция поглощенных газов. При этом в камере, внутри которой находится нитьи манометрический преобразователь ,давление повысится на величину <img src="/cache/referats/12520/image026.gif" v:shapes="_x0000_i1039"> , где <img src="/cache/referats/12520/image028.gif" v:shapes="_x0000_i1040">– поверхность нити; <img src="/cache/referats/12520/image030.gif" v:shapes="_x0000_i1041"><img src="/cache/referats/12520/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1042"> – газа; <img src="/cache/referats/12520/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1043">

          Повышение давления <img src="/cache/referats/12520/image034.gif" v:shapes="_x0000_i1044"> для газов с различнойтемпературой адсорбции происходит при различных температурах нити , что и используется для определениясостава  и количества остаточных газов .

          Если адсорбирующую поверхностьпредварительно охладить до температуры жидкого азота, то можно провести анализгазов, имеющих малое значение теплоты адсорбции. На рис. 1 представлен примермасс-спектра, полученного термодесорбционным  масс-спектрометром. Там же показано изменение температуры нити Т.Существенное отличие этого масс спектра от получаемых на ионизационныхгазоанализаторах состоит в том, что пики располагаются не в последовательностивозрастания массовых чисел  , а впорядке увеличения теплот адсорбции. Этим прибором хорошо разрешаются пикигазов <img src="/cache/referats/12520/image036.gif" v:shapes="_x0000_i1045"> и <img src="/cache/referats/12520/image038.gif" v:shapes="_x0000_i1046"> , имеющих одинаковоемассовое число .

          При расшифровке масс-спектров смесигазов следует учитывать наличие на поверхности адсорбционных центров  с различной теплотой десорбции. При этомкаждый газ может иметь несколько термособционных пиков. для повышениячувствительности прибора следует увеличивать адсорбирующую поверхность,например путем нанесения активных адсорбентов или травления .

Рис1. Масс-спектр, получаемый методом термодесорбционной масс-спектрометрии

400

300

200

25

50

75

2

3

4

5

<div v:shape="_x0000_s1039">

<img src="/cache/referats/12520/image041.gif" v:shapes="_x0000_i1048">

<div v:shape="_x0000_s1040">

<img src="/cache/referats/12520/image043.gif" v:shapes="_x0000_i1047">

<img src="/cache/referats/12520/image044.gif" v:shapes="_x0000_s1026 _x0000_s1027 _x0000_s1028 _x0000_s1029 _x0000_s1030 _x0000_s1031 _x0000_s1033 _x0000_s1035 _x0000_s1037 _x0000_s1038 _x0000_s1041 _x0000_s1042 _x0000_s1043 _x0000_s1044 _x0000_s1045 _x0000_s1046 _x0000_s1048 _x0000_s1049 _x0000_s1050 _x0000_s1051 _x0000_s1053">
Используемая литература :

Л.Н. Розанов. Вакуумная техника .

Москва« Высшая школа » 1990 .

{ Slava KPSS }

еще рефераты
Еще работы по радиоэлекторонике. физике